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关于纯水、纯化水设备RO背压问题的探讨

时间:2020-11-27 点击次数:215

       一、什么是RO膜背压?RO膜背压有什么不良后果?

 

图一 RO膜结构示意图(图片来源于网络)

       在反渗透水处理领域中,RO膜的纯水侧压力高于给水侧压力的情况,这时会导致RO膜反向受压,就形成背压。

       RO膜类似一个长信封状的膜口袋,开口的一边粘接在含有开孔的产品水中心管上。将多个膜口袋卷绕到同一个产品中心管上,使给水水流从膜的外侧流过,在给水压力下,使淡水通过膜进入膜口袋后汇流入产品水中心管内。为了便于产品水在膜袋内流动,在信封状的膜袋内夹有一层产品水导流的织物支撑层;为了使给水均匀流过膜袋表面并给水流以扰动,在膜袋与膜袋之间的给水通道中夹有隔网层。

       膜口袋的三面是用粘结剂粘接在一起的,如果产品水侧的压力大于给水侧的压力,那么这些粘接线就会破裂而导致膜元件失去选择性透过性,脱盐率明显降低,影响水质。因此,从安全的角度考虑,反渗透系统应避免出现背压。

       二、RO膜背压是怎么造成的?如何来避免背压?

 

图二 净得瑞RO反渗透装置

       由于反渗透RO膜过滤是通过压力驱动的,在正常运行时不会存在背压,但是如果系统正常停机或者故障停机,阀门设置或者开闭不当,那么就有可能存在背压。

       一般反渗透膜相关技术手册是有背压极限参数,假设反渗透膜能承受的背压是0.1MPa,也就是约1bar的压力,约等于10米水柱产生的压力。反渗透在停机时,产水管中存在水重力势能必会对反渗透膜产水侧产生一定的压力,而储水罐爬得越高,压力就越大,如果产水管爬高超过10米,那么产水侧产水生成的背压足够造成膜的损坏。

       所以,反渗透设计过程中应参考反渗透膜相关技术手册的背压极限参数,来决定产水管的爬升高度,并且在产水管上加装止回阀以防止产水管中的水产生压力。有的时候可能会出现止回阀不严或者产水管爬升高度必须做高的情况,在这种情况下,可以采取在产水管止回阀后加装排空管的方法来防止背压的产生。

       另外,操作失误也会引起背压。在反渗透的操作过程中,如果操作失误,在产水阀以及产水排放阀都未打开的情况下开启水泵,会造成系统压力不断升高,产水侧压力不断升高却产不出水的情况。当压力高于管道承受的压力就可能爆破造成安全事故。此时,如果操作人员如果紧急打开泄压阀的话,可以避免事故的发生。而如果操作人员立即采取停水泵的话,那么进水侧压力突然降低,产水侧压力很高,如此高的背压立刻就会造成膜的损坏。

       因此,设计人员在设计过程中需要考虑到这点,建议在产水管加装旁路,并在旁路上安装爆破膜。

       另外,水处理设备现场调试人员也要注意,在反渗透装置操作时,在开机前切记检查产水阀是否开启。建议系统设计使用可靠性高的气动阀,系统全自动控制,设置防呆功能,避免设备及人员安全事故。

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